Name: dry powder and nebulized aerosol inhalation of pharmaceuticals delivered to mice using a nose-only exposure system
Uploaded: 2017-04-06T12:30:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System at JoVE.com

Biz kabul: Onun teknik uzmanlık ve ekipman özelleştirme için TSE Systems GmbH Dr. Thomas Budiman. Onların yararlı tartışmalar için John Fry (Battelle A.Ş.) ve Dr Rudy Jaeger (CH Technologies Inc.). Tian Wu Sam Mboggo Nisan Miller ve deneyler konusunda yardım için Sean Davis (Amgen).

Bu çalışmalarda kullanılan fareler Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım, sekizinci baskı 24 için Kılavuzu&#39;na uygun bakım için. Fareler mısır koçanı yatak üzerinde steril havalandırılan mikroizolatör konut Laboratuarı Değerlendirme ve Hayvan Bakımı Akreditasyon (AAALAC) uluslararası akredite tesis için bir Derneği&#39;nin ev sahipliği gruptu. bronkokonstriksiyonu ölçerken, fareler, 100 mg / kg ip pentobarbital anestezi derinliği ile anestezi ayak tutam refleksinin olmaması ile gözlenmiş ve gerektiğinde ip anestezi ile muhafaza edilmiştir. Deneylerin sonunda, fareler barbiturat aşırı dozda servikal dislokasyon ile ötenazi uygulandı. ötenazi doğrulanması solunum yetersizliği ile teyit edilmiştir. Hiçbir hayatta kalma ameliyatları fareler üzerinde yapıldı. Tüm araştırma protokolleri Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Phar Üretimi 1. Formülasyon ve cihaz seçimimaceutical Aerosoller Not: Formülasyon ve cihaz seçimi bu yüzden genel protokoller aşağıda sunulmaktadır, aerosol haline bireysel ilacın fizikokimyasal özelliklerine bağlıdır ve okuyucu Zeng 25 ve O&#39;Riordan 26 tarafından değerlendirme adlandırılır. <ol><li> Kuru toz aerosoller <ol><li> Mikronize ilaç bir bilyeli değirmen, püskürtmeli değirmen ya da benzeri bir cihaz 27 kuru tozlar ve mikronize parçacık boyutu dağılımını sağlamak (PSD) solunabilir (0.5-5 um ortalama kitle aerodinamik çap MMAD) partikül boyutu olan parçacıklar içermektedir. mikronize laktoz ile seyreltme güçlü bir test bileşikleri karıştırın. NOT: Bir kademeli ayrıştırıcı ile PSD belirlemek için yeterli mikronize edilmiş toz da mevcut değilse, mikronize toz, bir küçük (alt miligram) numunenin PSD küçük / solunabilir parçacıklar içeren teyit etmek üzere ışık saçılması ile ölçülebilir. </li><li> , Wright Dust feed kuru toz aerosol üreteci kullanılarak kuru toz aerosol oluşturur. Wright Dust feed aerosol üreteci 17 tarafından giriş olarak kullanılan tozun sıkıştırılmış kek elde etmek için yaklaşık olarak inç kare (psi) 1000 pound bir manuel hidrolik pres kullanılarak, silindirik hazne içine mikronize ilaç / laktoz toz paketi. </li><li> kazıyıcı bıçak ilaç pasta temas edene kadar rezervuar ilerleyen, Wright Dust feed üzerine silindirik hazne vidalayın. </li><li> 15 L / dk akış oranına (maksimum basınç 90 psi) ayarlanmış bir basınçlı hava kaynağına bir siklona Wright Dust feed ve giriş çıkışını bağlayın. </li><li> dakika (rpm) başına 0.7 devrime besleme hızı kontrol düğmesini ve Wright Dust feed aerosol üreteci açın. NOT: Küçük Wright Dust feed silindirik hazne kullanıldığında 0.7 rpm&#39;de 1 g / h kadar bir test maddesi pasta besleme hızına tekabül eder. Wright Dust feed sıkıştırılmış po ince bir tabaka kazırrezervuar döndürerek test maddesi pasta dışı wder. Hava dağılımı için bir ses memeden, Wright Dust feed tozun taşır ve bir siklon içine solunur olmayan parçacıklar ve elle kurutulur. </li><li> Inhalasyon ünitesi (Şekil 1) merkezi bir aerosol plenuma siklon çıkış bağlayın. Not: Bileşikler, Wright Dust feed rezervuarında 1500 psi 300 sıkıştırılabilir. bunlar ters zaman rezervuar içinde tutulması, Wright Dust feed yeniden aerosolleştirilmek üzere bir ince bir tabaka kazımayınız böylece çok fazla olur, böylece nesne yeterince parçacıkları sıkıştırılmasıdır. Manuel hidrolik preste göstergesi pound okur ve küçük toz besleme haznesi ile piston yaklaşık 0.25 inç kare arasında bir yüzey alanına sahip olduğu hatırlanmalıdır. Bu nedenle, 0.25 inç kare sıkıştırma kuvveti 250 pound 1000 psi eşdeğerdir. </li></ol></li><li> Nebulize sıvı aerosoller <ol><li> su ya da fizyolojik tuzlu su, 100 mL ilacın çözündürülmektedirler. </li><li> İlaç çözeltisi ile 100 ml şırınga yükleyin ve 1 mL / dakika ile ayarlanmış bir akış oranı ile bir şırınga pompası içine şırınga. </li><li> jet püskürtücü şırınga pompası bağlayın ve nebulizer giden besleme hattından havayı. </li><li> jet püskürtücü basınçlı hava kaynağı bağlayın ve / dakika 10 L hava akışı ölçer ayarlayın. </li><li> ön ayırıcı içine püskürtücü yerleştirin. Ön-separatör inhalasyon ünitesi merkez aerosol plenuma nebulizeri (Şekil 1) bağlanır. NOT: Bir çok ilaç bileşikleri sulu çözünürlüğü sınırlıdır ve daha kuru toz aerosoller olarak formüle edilir. sabit bir süspansiyon mikronize (MMAD &lt;5 uM) bileşiğinden yapılabilir takdirde, jet püskürtücü ile birlikte kullanılabilir. Dikkat nebulizer tıkayabilir süspansiyon olarak kullanılmalıdır. bronkodilatör gibi kuvvetli bileşikler (1 mg / ml den Nebülizör besleme konsantrasyonları40 mg ipratropyum) / salbutamol sülfat gibi daha az kuvvetli bileşikler) için ml süspansiyonlar (kullanılmıştır. Şırınga pompası besleme oranı pratik nedenle 1 mL / dakika ile ayarlanır; aerosol yoğunluğu dengeleme dönemi ve 45 dakika süren maruz şırınga yeniden gerek kalmadan tamamlanması için izin vermek. </li></ol></li></ol> 2. Aerosol Pozlama Deney Kurulumu <ol><li> Inhalasyon ünitesi sonrası ön ayırıcı / çevrinti dolabına girmesini aerosol bir kademeli impaktör (kullanarak aerosol toplayarak) ve partikül büyüklüğü dağılımı (mutlak filtre üzerinde aerosol toplayarak) ilaç konsantrasyonu ölçülür. Akciğerlerde biriken ilaç dozunu tahmin etmek hayvanın dakika havalandırma, vücut ağırlığı ve pozlama süresi ile birlikte bu parametreleri kullanın. <ol><li> Mutlak filtre tartılır ve filtre ağırlığı kaydedin. filtre tutucu içine filtre yerleştirin ve filtre tutucu monte edin. Mutlak filtre tutucunun giriş iletişimeMerkezi bir aerosol basınç numune portu ve deney süresi boyunca, 1 L / dak.&#39;lık bir akış hızında aerosol örnek olarak ayarlanmış bir vakum kaynağına çıkışına. Not: 45 dakika boyunca numune alındıktan sonra, filtre üzerinde ilacın toplu alt mikrogram aralığında olabilir ve / veya laktoz, NaCl tuzu veya başka bir araçla karıştırılabilir. 0.1 mikrogram okuyan bir mikro terazi gereklidir. filtre üzerinde biriken ilaç kesin bir ağırlık elde etmek için, filtre dengelendi ve nem kontrollü bir ortamda dengelenmesi gerekir. Orada formülasyonda herhangi bir araç veya aracın su ise filtreler üzerinde ilacın ağırlığı sadece doz hesaplanmasında kullanılabilir. su dışındaki formülasyonda bir araç olduğunda, filtre üzerinde maddenin ağırlığı sadece, yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ile ilaç içeriğinin daha fazla analiz için tahmini bir başlangıç ​​noktası sağlamaktadır. </li><li> Tartın ve 7 kademeli ayrıştırıcı aşama filtreler ağırlık ve son bir &quot;kuyruk parçası&quot; kayıt; Filtre. Kademeli ayrıştırıcı yedi aşamaların her bir filtre yerleştirin ve Mercer kademeli sıkıştırıcı 28 birleştirin. Merkezi bir aerosol basınç numune portu ve süresince kademeli ayrıştırıcı (genellikle 0.5 veya 1 L / dak) ile kalibre edilir akış hızında aerosol örnek olarak ayarlanmış bir vakum kaynağına çıkışına kademeli ayrıştırıcı girişini iletişime deney. </li><li> Aerosol jeneratörü işlevsel ve deney boyunca sabit bir aerosolün üretilmesi olan teyit etmek için gerçek zamanlı bir aerosol monitör (Materyaller ve Reaktifler Tablo) ile inhalasyon ünitesi &#39;deki aerosol içeriğini izler. Merkezi bir aerosol basınç numune portu ve deney süresi boyunca, 1 L / dak.&#39;lık bir akış hızında aerosol örnek olarak ayarlanmış bir vakum kaynağına çıkışına gerçek zamanlı bir aerosol monitörün giriş bağlayın. Not: Aerosol monitör ug / L olarak rapor edilir, gerçek zaman sinyali, ama yol toz için kalibre edilir ve yeniden kalibre edilmesi gerekmektedirHer bir ilaç aerosol için uygun aerosol yoğunluğu değerleri elde edilir. Kalibrasyon varlığı ya da yokluğu ve ayresol zamansal stabilitesini teyit etmek için monitör kullanımı gerekli değildir. </li><li> inhalasyon ünitesi bağlanacak hayvan sayısı bağlıdır gerekli değerlere süreç kontrol parametrelerini (hava akımı, vakum, basınçlı, aerosol üreteci gücü) ayarlayın. inhalasyon ünitesi ve aerosol jeneratörleri sürekli üretici tarafından temin edilen bir bilgisayar işlem kontrol / veri toplama sistemi (DACO) tarafından izlenen / kontrol edilir (Materyaller ve Reaktifler Tablo). Inhalasyon ünitesi içine hava akış hızı bir CO2 oluşumunu önlemek amacıyla minimal inhalasyon ünitesi tüm hayvanların yaklaşık 2 kat toplam dakika havalandırma oranı olmalıdır. </li></ol></li><li> Sadece burundan soluma biriminde aerosol maruz kalmadan önce sadece burundan kısıtlayıcılara yükleyin fareleri. Ayrıca sınırlandırılmış stres kontrolü hayvanları yükkısıtlayıcılara oda havasını solumak. Not: bir doz / cevap deneyi, farklı zaman miktarda aerosol maruz kalan farelerin çok grubundan oluşur. Pozlama süresi, her bir grup, bir doz / yanıt deney sırasında aldığı dozun kontrol etmek için kullanılır. <ol><li> onlar kaçmaya çalışırken yukarı çalıştırmak eğilimindedir Açı tavana doğru yasaklama tüpü, hayvanları yüklemeye çalışırken. Yükleme etrafında dönen ve tüpün arkadan kaçan teşvik ederken aşağı tüpleri İşaret. fare burnu borunun sivri ucuna yönlendirilmiştir sağlanması ve sabitleyicinin arka ucuna değişken pozisyonlu pistonu düzeltin. NOT: piston farenin kuyruk fare tutucuya ise vücut ısısını düzenlemek sağlar tutucu, çıkıntı sağlamak için şekillendirilir. </li><li> farenin dönmesine izin vermek için pistonu ayarlayın, ancak kuyruk kafası olup; Aerosol solunur sağlamak. </li><li> Sürekli monitörfarenin kısıtlayıcı borular içine ise. pistonu yerleştirdikten sonra, küçük fareler (&lt;20 gram), genellikle tüplerde kuyruğuna kafası girişimi ve nefes almakta olan, bir U-pozisyon almaya. Bu dönüm davranış fareler nadiren baştan kuyruğa çevirmek girişiminde bundan sonra, kısıtlama ilk 5 dakika içinde yaygındır. </li></ol></li></ol> 3. Aerosol Teslimat <ol><li> inhalasyon biriminin teslimat yeri fiş ve süreç kontrol yazılımı içinde aerosol üreteci, basınçlı hava akış kontrol ve inhalasyon ünitesi vakum pompası aktif hale getirmek için durdurucuları yerleştirin. </li><li> Gerçek zamanlı, aerosol monitörden okuma göstermektedir sonra aerosol yoğunluğu (~ 30 dakika, Şekil 2), durdurucuların çıkarılması ve inhalasyon ünitesi içine fare içeren sadece burundan kısıtlayıcı borular yerleştirerek başlamak dengeye gelmek zorundadır. ilaca maruz tüm fareler inhalasyon ünitesine bağlanır kadar tekrarlayın. NOT: InÖrnek Deney, aerosol üreteci ve seyreltme hava yoluyla inhalasyon ünitesi verilen toplam hava akışı, kullanımda, hayvan maruz bağlantı noktalarının her biri bir 0.5 L / dakika akış hızı sağlamak üzere ayarlanır. Örneğin, bir 15 L / dakika toplam hava akış inhalasyon ünitesi 30 bağlantı noktasının her kaynağı için yeterlidir. Bu daha farelerin dakika havalandırma gerektirdiği daha fazla hava akımı, ama daha büyük bir hava akışı (/ de-aglomerat atomize) üretmek için aerosol enerjisi (aerosol üreteci boyunca basınç düşüşünü) tedarik etmek gereklidir. </li><li> Tüm hayvanlar maruz birimine yüklendikten sonra, süreç kontrol yazılımı kullanarak mutlak filtre ve kademeli ayrıştırıcı bağlı vakum örnekleme pompaları açın. </li><li> Tüm maruz tamamlandığında, aerosol üretici kapatın ve inhalasyon ünitesi kalan fareler kaldırmak. NOT: Hayvanlar bir değişiklik istasyonu kaputu veya yüz maskesi giyen personel tarafından ele alınacaktır. Aerosol şeklinde verilme tamamlanmasından sonra, fareler r vardırtüplerden emoved ve tüpler her kullanımdan sonra sterilize edilir. </li></ol> Tevdi Doz 4. Hesaplama <ol><li> Ug yatırılan doz 29 hesaplamak için / kg (Denklem 1) inhalasyon ile alınabilir fraksiyon x pulmoner birikimi fraksiyonu x aerosol ilaç konsantrasyonunun (ug / L) x dakikalık bir havalandırma (L / dk) maruz kalma (min) x süresi çarpma ve vücut ağırlığı (kg) ile bölün. </li><li> örnekleme zamanında (dk) ile çarpılır filtre (L / dk) içinden hava akış oranı ile mutlak filtrenin (ug) üzerinde, ilacın kütlesine bölünmesiyle aerosol konsantrasyonu (ug / L) hesaplayın. Vücut ağırlığı 30 dayanan allometrik denklem ile farenin dakikalık havalandırma tahmin edin. Aerosol solunur olmayan parçacıkların ayrılması için bir ön ayırıcı içinden geçirilmiştir olarak solunabilir bir parça 1 ve pülmoner depozisyon kısmı ilaç aerosol MMAD tespit edilir (Şekil 3) kullanılarakmonodispers aerosoller deneysel kalibrasyon eğrileri (Şekil 4) 31. </li></ol><img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55454/55454eq1.jpg" />

<ol>
	<li>Chapman, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacology+of+a+potent+and+selective+inhibitor+of+PDE4+for+inhaled+administration.">Pharmacology of a potent and selective inhibitor of PDE4 for inhaled administration.</a> Eur J Pharmacol. 643 (2-3), 274-281 (2010).</li><li>Phillips, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Btk+inhibitor+RN983+delivered+by+dry+powder+nose-only+aerosol+inhalation+inhibits+bronchoconstriction+and+pulmonary+inflammation+in+the+ovalbumin+allergic+mouse+model+of+asthma.">Btk inhibitor RN983 delivered by dry powder nose-only aerosol inhalation inhibits bronchoconstriction and pulmonary inflammation in the ovalbumin allergic mouse model of asthma.</a> J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 29 (3), 233-241 (2016).</li><li>Zecchi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+drug+administration+route+on+drug+delivery+and+distribution+into+the+lung:+an+imaging+mass+spectrometry+approach.">Impact of drug administration route on drug delivery and distribution into the lung: an imaging mass spectrometry approach.</a> Eur J Mass Spectrom. 19 (6), 475-482 (2013).</li><li>Cooper, A. E., Ferguson, D., Grime, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimisation+of+DMPK+by+the+inhaled+route:+challenges+and+approaches.">Optimisation of DMPK by the inhaled route: challenges and approaches.</a> Curr Drug Metab. 13 (4), 457-473 (2012).</li><li>Leong, B. K., Coombs, J. K., Sabaitis, C. P., Rop, D. A., Aaron, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+morphometric+analysis+of+pulmonary+deposition+of+aerosol+particles+inhaled+via+intratracheal+nebulization,+intratracheal+instillation+or+nose-only+inhalation+in+rats.">Quantitative morphometric analysis of pulmonary deposition of aerosol particles inhaled via intratracheal nebulization, intratracheal instillation or nose-only inhalation in rats.</a> J Appl Toxicol. 18 (2), 149-160 (1998).</li><li>Pauluhn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+inhalation+exposure+techniques:+strengths+and+weaknesses.">Overview of inhalation exposure techniques: strengths and weaknesses.</a> Exp Toxicol Pathol. 57 Suppl 1, 111-128 (2005).</li><li>Wong, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalation+exposure+systems:+design,+methods+and+operation.">Inhalation exposure systems: design, methods and operation.</a> Toxicol Pathol. 35 (1), 3-14 (2007).</li><li>Phalen, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Inhalation Studies Foundations and Techniques. , (2009).</li><li>Siddiqui, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+eosinophilia+correlates+with+allergen+deposition+to+the+lower+respiratory+tract+in+a+mouse+model+of+asthma.">Pulmonary eosinophilia correlates with allergen deposition to the lower respiratory tract in a mouse model of asthma.</a> Clin Exp Allergy. 38 (8), 1381-1390 (2008).</li><li>Brain, J. D., Knudson, D. E., Sorokin, S. P., Davis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+distribution+of+particles+given+by+intratracheal+instillation+or+by+aerosol+inhalation.">Pulmonary distribution of particles given by intratracheal instillation or by aerosol inhalation.</a> Environ Res. 11 (1), 13-33 (1976).</li><li>Liu, F., Li, W., Pauluhn, J., Trubel, H., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+acute+lung+injury+in+rats:+comparative+assessment+of+intratracheal+instillation+and+aerosol+inhalation.">Lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rats: comparative assessment of intratracheal instillation and aerosol inhalation.</a> Toxicology. 304, 158-166 (2013).</li><li>Bivas-Benita, M., Zwier, R., Junginger, H. E., Borchard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+pulmonary+aerosol+delivery+in+mice+by+the+endotracheal+route.">Non-invasive pulmonary aerosol delivery in mice by the endotracheal route.</a> Eur J Pharm Biopharm. 61 (3), 214-218 (2005).</li><li>Morello, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dry-powder+pulmonary+insufflation+in+the+mouse+for+application+to+vaccine+or+drug+studies.">Dry-powder pulmonary insufflation in the mouse for application to vaccine or drug studies.</a> Tuberculosis (Edinb). 89 (5), 371-377 (2009).</li><li>Guillon, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+delivery+of+dry+powders+to+rats:+tolerability+limits+of+an+intra-tracheal+administration+model.">Pulmonary delivery of dry powders to rats: tolerability limits of an intra-tracheal administration model.</a> Int J Pharm. 434 (1-2), 481-487 (2012).</li><li>Pauluhn, J., Mohr, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalation+studies+in+laboratory+animals--current+concepts+and+alternatives.">Inhalation studies in laboratory animals--current concepts and alternatives.</a> Toxicol Pathol. 28 (5), 734-753 (2000).</li><li>Snipes, M. B., McClellan, R. O., Mauderly, J. L., Wolff, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retention+patterns+for+inhaled+particles+in+the+lung:+Comparisons+between+laboratory+animals+and+humans+for+chronic+exposures.">Retention patterns for inhaled particles in the lung: Comparisons between laboratory animals and humans for chronic exposures.</a> Health Phys. 57 (Sup 1), 69-78 (1989).</li><li>Wright, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+dust-feed+mechanism.">A new dust-feed mechanism.</a> J Sci Inst. 27, 12-15 (1950).</li><li>Scheuch, G., Siekmeier, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+approaches+to+enhance+pulmonary+delivery+of+proteins+and+peptides.">Novel approaches to enhance pulmonary delivery of proteins and peptides.</a> J Physiol Pharmacol. 58 Suppl 5 (Pt 2), 615-625 (2007).</li><li>Phillips, J. E., Ji, L., Rivelli, M. A., Chapman, R. W., Corboz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+analysis+of+rodent+paranasal+sinus+cavities+from+X-ray+computed+tomography+(CT)+scans.">Three-dimensional analysis of rodent paranasal sinus cavities from X-ray computed tomography (CT) scans.</a> Can J Vet Res. 73 (3), 205-211 (2009).</li><li>Wolff, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicology+studies+for+inhaled+and+nasal+delivery.">Toxicology studies for inhaled and nasal delivery.</a> Mol Pharm. , (2015).</li><li>Oldham, M. J., Phalen, R. F., Budiman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+predicted+and+experimentally+measured+aerosol+deposition+efficiency+in+BALB/c+mice+in+a+new+nose-only+exposure+system.">Comparison of predicted and experimentally measured aerosol deposition efficiency in BALB/c mice in a new nose-only exposure system.</a> Aerosol Sci Technol. 43 (10), 970-977 (2009).</li><li>Cannon, W. C., Blanton, E. F., McDonald, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+flow-past+chamber:+an+improved+nose-only+exposure+system+for+rodents.">The flow-past chamber: an improved nose-only exposure system for rodents.</a> Am Ind Hyg Assoc J. 44 (12), 923-928 (1983).</li><li>Narciso, S. P., Nadziejko, E., Chen, L. C., Gordon, T., Nadziejko, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptation+to+stress+induced+by+restraining+rats+and+mice+in+nose-only+inhalation+holders.">Adaptation to stress induced by restraining rats and mice in nose-only inhalation holders.</a> Inhal Toxicol. 15 (11), 1133-1143 (2003).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).</li><li>Zeng, X., Martin, G., Marriott, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particulate Interactions in Dry Powder Formulations for Inhalation. , (2001).</li><li>O'Riordan, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulations+and+nebulizer+performance.">Formulations and nebulizer performance.</a> Respir Care. 47 (11), 1305-1313 (2002).</li><li>Pilcer, G., Amighi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulation+strategy+and+use+of+excipients+in+pulmonary+drug+delivery.">Formulation strategy and use of excipients in pulmonary drug delivery.</a> Int J Pharm. 392 (1-2), 1-19 (2010).</li><li>Mercer, T. T., Tillery, M. I., Newton, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multi-stage,+low+flow+rate+cascade+impactor.">A multi-stage, low flow rate cascade impactor.</a> J. Aerosol Sci. 1 (1), 9-15 (1970).</li><li>Forbes, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+in+inhaled+product+development+and+opportunities+for+open+innovation.">Challenges in inhaled product development and opportunities for open innovation.</a> Adv Drug Deliv Rev. 63 (1-2), 69-87 (2011).</li><li>Alexander, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+of+inhalation+toxicologists+(AIT)+working+party+recommendation+for+standard+delivered+dose+calculation+and+expression+in+non-clinical+aerosol+inhalation+toxicology+studies+with+pharmaceuticals.">Association of inhalation toxicologists (AIT) working party recommendation for standard delivered dose calculation and expression in non-clinical aerosol inhalation toxicology studies with pharmaceuticals.</a> Inhal Toxicol. 20 (13), 1179-1189 (2008).</li><li>Hsieh, T. H., Yu, C. P., Oberdorster, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+and+clearance+models+of+Ni+compounds+in+the+mouse+lung+and+comparisons+with+the+rat+models.">Deposition and clearance models of Ni compounds in the mouse lung and comparisons with the rat models.</a> Aerosol Sci Technol. 31 (5), 358-372 (1999).</li><li>Phillips, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=House+dust+mite+models:+will+they+translate+clinically+as+a+superior+model+of+asthma.">House dust mite models: will they translate clinically as a superior model of asthma.</a> J Allergy Clin Immunol. 132 (1), 242-244 (2013).</li><li>McGovern, T. K., Robichaud, A., Fereydoonzad, L., Schuessler, T. F., Martin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+respiratory+system+mechanics+in+mice+using+the+forced+oscillation+technique.">Evaluation of respiratory system mechanics in mice using the forced oscillation technique.</a> JoVE. (75), e50172 (2013).</li><li>Storms, W. W., DoPico, G. A., Reed, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+Sch+1000.+An+anticholinergic+bronchodilator.">Aerosol Sch 1000. An anticholinergic bronchodilator.</a> Am Rev Respir Dis. 111 (4), 419-422 (1975).</li><li>Schanker, L. S., Mitchell, E. W., Brown, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Species+comparison+of+drug+absorption+from+the+lung+after+aerosol+inhalation+or+intratracheal+injection.">Species comparison of drug absorption from the lung after aerosol inhalation or intratracheal injection.</a> Drug Metab Dispos. 14 (1), 79-88 (1986).</li><li>Biju, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steroidal+C-21+mercapto+derivatives+as+dissociated+steroids:+discovery+of+an+inhaled+dissociated+steroid.">Steroidal C-21 mercapto derivatives as dissociated steroids: discovery of an inhaled dissociated steroid.</a> Bioorg Med Chem Lett. 21 (21), 6343-6347 (2011).</li><li>West, L. J., Pierce, C. M., Thomas, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lysergic+acid+diethylamide:+Its+effects+on+a+male+asiatic+elephant.">Lysergic acid diethylamide: Its effects on a male asiatic elephant.</a> Science. 138 (3545), 1100-1103 (1962).</li><li>Boxenbaum, H., DiLea, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First-time-in-human+dose+selection:+allometric+thoughts+and+perspectives.">First-time-in-human dose selection: allometric thoughts and perspectives.</a> J Clin Pharmacol. 35 (10), 957-966 (1995).</li><li>Spina, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+and+novel+bronchodilators+in+respiratory+disease.">Current and novel bronchodilators in respiratory disease.</a> Curr Opin Pulm Med. 20 (1), 73-86 (2014).</li><li>Degeorge, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+for+toxicology+studies+of+respiratory+drug+products.">Considerations for toxicology studies of respiratory drug products.</a> Regul.Toxicol.Pharmacol. 25 (2), 189-193 (1997).</li><li>McClellan, R. O., Henderson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Concepts in Inhalation Toxicology. , (1989).</li><li>Patton, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+particle+has+landed--characterizing+the+fate+of+inhaled+pharmaceuticals.">The particle has landed--characterizing the fate of inhaled pharmaceuticals.</a> J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 23 Suppl 2, S71-S87 (2010).</li><li>Depreter, F., Pilcer, G., Amighi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhaled+proteins:+Challenges+and+perspectives.">Inhaled proteins: Challenges and perspectives.</a> Int J Pharm. 447 (1-2), 251-280 (2013).</li></ol>

Tüm yazarlar Amgen tarafından istihdam. bunun bu video yazı için Yayın ücretleri Amgen tarafından ödenir.

Bir sadece burundan soluma sistemi ve kemirgen akciğerlere farmasötik aerosollerin sunmak için operasyon anlatılmıştır. sadece burundan tutuculara hayvanlar sınırlayan hava malzemeye hayvanları sergilemek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Doz tevdi 0.1 ug / kg ED50 olan farelere sadece burundan soluma ile verildiğinde bir deney potansiyel olarak metakolin indüklenen bronkokonstriksiyonu ters antikolinerjik bronkodilatör ipratropyum bromür 34 gösteren yürütülmüştür. Ipratropyum etkin dozda bir fazla 10 kat artış intratrakeal doğum (ED50 intratrakeal = 1.3 ug / kg, veriler gösterilmemiştir) dağıtım aşağıdaki bronkodilatasyon için gerekli oldu. Bu, intratrakeal doz 3, 5, 10 tarafından oluşturulan İlacın akciğerlerdeki homojen olmayan çökeltme desen etmektir. 10-kat ve daha etkili dozuDiğer ilaçlar için solunan ve soluk borusu içi dozlama teknikleri arasında farklılıklar diğerleri 4 daha önce gözlenmemiştir. Intratrakeal doz üretilen İlacın akciğerlerdeki homojen olmayan çökeltme model aynı zamanda, ilaç sistemik dolaşıma girdiği oranını azaltmak ve sistemik yan etkilere görme şansını düşürür, akciğer 35 ile ilacın emilimini düşürür. Bu nedenle, güvenlik / etkinliğini (terapötik indeksi) yeni solunan ilaçlar 36 optimize etmek için, sadece burundan inhalasyon kullanılmalıdır. Intratrakeal çökeltme sistemik dolaşıma akciğer ve düşük dozlarda hatalı bir şekilde yüksek etkili dozların üreterek TI yanlış bir tahmin sağlar. inhalasyon yoluyla teslim edilen yeni ilaçlar geliştirilmiştir gibi, uygun bir ef tahmin etmek klinik öncesi etkinlik çalışmalarından etkili ilaç dozunu çevirmek için esastırklinik denemeler için ficacious insan dozu. Fil 37 literatürde sıkça çağırılır Tusko rezil ölüm türler arası ilaç dozlarını tahmin etmek allometrik ölçeklendirme kullanmamızı hatırlatmak ve türler arası ilaç dozları doğrusal vücut kitlelerinin basit karşılaştırma temelinde teşmil edilmemesi gerektiğini söyledi. Ön klinik etkinlik 38 çalışmalar insan ilaç dozlarını tahmin etmek için 0.67 bir allometrik üs b bir allometrik yaklaşım kullanımı yaygındır. Fare kullanarak 0.9 ug / ipratropium için kg, 0.67 bir allometrik üs, 0.03 kg fare vücut kütlesi ve 60 kg&#39;lık bir insan vücut kütlesinin ED 90 inhale; 0.07 ug tahmini insan ED90 / kg ((0.9 * (0.03 / 60). Bu değer tahmin eden fare verilerden tahmin edilen insan biriken doz olarak hesaplanabilir (1-0,67) = 0.07), gerçek insan karşılaştırılabilir do teslim hesaplanabilir 0.26 ug / kg etkili konulan doz,16 0.4 ((40/60) * 0.4 = 0.26), bir insan, ağızdan soluma pulmoner birikimi fraksiyonu ile çarpılması 60 kg insan vücut kütlesi bölü 40 ug 39 se. Etkin insan inhale bırakılan dozun bir tahmini de klinik çalışmalarda 40 için gerekli inhalasyon toksikoloji çalışmalarında kullanılan dozun planlamak için yardımcı olur. sadece burundan içe çekme tekniği geliştirirken, özel ekipman ve sadece burundan solunan ilaç verilmesi için gerekli olan test bileşiği (gram mertebesinde) ve büyük miktarda önemli sınırlamalar olabilir. Belirli bir doz (genellikle toksikoloji ve bir etkililik doz / cevap) çalışma için gerekli olan ve bu kalibrasyon çalışması kullanılabilmesi için daha fazla ilaç gerektirir mevcut olması halinde, hayvanlar olmayan bir kalibrasyon çalışması gereklidir. her ilaç / formülasyonun fiziksel-kimyasal özellikleri büyük ölçüde biriken doz etkileyecek kadar değişebilir, bu kalibrasyon çalışması gereklidirİlacın akciğerlerdeki. Kalibrasyon çalışması sırasında aerosol üretecine hava ve ilaç besleme hızları optimizasyonu gerekli olan belirli dozu için bir aerosol partikül boyutu ve konsantrasyon elde etmek için gereklidir. yöntemlerde önerilen aerosol üreteci hava ve ilaç besleme hızları makul bir başlangıç ​​noktası olsa da, belirli bir ilaç formülasyonu için bir solunamayan (parçacık boyutu&gt; 5 mm), aerosol oluşturulur potansiyel vardır. klinik öncesi aşamada, orada bir kalibrasyon çalışmasını yapmak yeterince sık ilaç mevcut değildir ve ciğerlerine alıyorsanız (varsa) Ne dozlar önsel bilmek mümkün değildir. Ayrıca, statik elektrik aerosol üretim işlemi sırasında üretilir ve denge sağlaması için ayresol için gerekli zamanı etkilemektedir. Düzgün statik yükü azaltmak için ekipman toprağa önemlidir. Statik elektriği en aza indirmek için bir diğer seçenek iletkenliği artırmak için, inhalasyon ünitesine beslenen havaya nem eklemek veparçacıkların 25 elektrostatik yükleri dağıtmak. aerosol üretecine beslenen hava nemlendirme kısa (&lt;1 saat) dozlama oturumları sırasında hayvan konfor için gerekli değildir, ancak uzun doz süreleri kullanıldığında göz önüne alınmalıdır. İlaçlar pasif sadece burundan inhalasyon veya nazofaringeal birikimini bypass doğrudan nefes borusuna ilacın yöntemlerle hayvanların akciğerlerine teslim edilebilir. Burun sadece inhalasyon yaygın inhalasyon toksikoloji 41 alanında kullanılan, ancak az miktarda erken ilaç bulma işleminde kullanılır. Bir çok disiplinli araştırma ekibi nedeniyle sadece burundan soluma çalışmaları yürütmek için gereklidir: İlacın, formüle oluşturmak ve aerosollerin ayırt etmek için gereken özel bilgi büyük miktarlarda ihtiyaç; karmaşık donanım yapmaktadır ve solunum hastalığının hayvan modellerinde ilacın etkinliğini ölçmek. Burada tarif edilen uygulama teknikleri hızlı s geliştirmek için kullanılırl molekül ilaçların inhale ancak gelecekte, 43 solunan biyolojikler 42 geliştirmek için uygulanabilir. Umarım bu yazının belgelenen prosedürler ve ipuçları aerosol inhalasyon şeklinde kemirgenler ilaç vermenin gerekli becerileri edinmek için yeni ön-klinik ilaç keşfi ve toksikoloji araştırmacılar kolaylaştıracaktır.

Solunum hastalığının tedavisi için ilaçların inhalasyon yoluyla uygulama için birçok avantajı vardır. Solunan teslimat etki yerine, akciğerlere doğrudan terapötik ajan uygulanır. Akciğerlerde ilacın yüksek lokal konsantrasyonu dozu ve sistemik maruziyeti en aza indiren önemli bir avantaj sunar ve etkinliğini maksimize eder. Bu, büyük ölçüde bir terapötik indeks artırabilir önemli bir avantajdır (Tl, etki sağlar ilaç dozu üzerinde yan etkiye neden ilaç dozu oranı) bir ilacın. İnhale β a2-adrenerjik agonistler, kortikosteroidler, ve anti-kolinerjik ilaçları sistemik yan etkilere (taşikardi, immünosupresyon ve kabızlık) en aza indirerek bu ilaçlar oral olarak alındığında görülen, astım ve KOAH hastalarında akciğer fonksiyonu iyileştirmede etkili olduğu kanıtlanmıştır. Yeni ilaç sınıfları (örneğin, PDE4 inhibitörleri 1 ve BTK inhibitörleri, 2) son zamanlarda-2 agonistlerin, kortikosteroidler, anti-kolinerjik ilaçları p benzer klinik öncesi hayvan hastalık modellerinde, ancak, akciğer işlevinin geliştirilmesini etkili olduğu kanıtlanmıştır, inhale teslimi ile minimize edilebilir sistemik yan etkilerden muzdariptir. Nedeniyle genel inhale, ağızdan alınacak ilaçların geliştirilmesi ilave maliyet, solunan bir formülasyon yalnızca Başarılı bir oral / sistemik uygulama, mekanizma esaslı sistemik yan etkilere sınırlayıcı doz ortaya sonra solunum endikasyonlar için dikkate alınmalıdır. Ön-klinik, inhale bileşikler, in vivo etkinlik ve yan etki ölçümleri gerektirir TI artırmak için optimize edilmiştir. Başlangıçta bu ölçümler ayrı deneylerde, genellikle topikal yoldan verilen etkinlik ölçümü ve bir sistemik olarak verilen yan etki ölçümü, ancak gerçekten bileşiklerin karşılaştırma yapılabilir, etkinlik ve yan etkiler sonra yönetim inhale aynı hayvanlarda ölçülmelidir. Bu, AC doz / cevap çalışmaları gerektirmektedirölçülebilir bir yan etkisi yaratma akciğerlere tatbik yeterli bileşik hieve. Tek yolu, şu anda eşit aynı anda sadece burundan soluma 3, 4, 5, birden çok küçük hayvanların akciğerlerine ilacın büyük dozlarda dağıtmak. Güçlü ve farklı inhalasyon maruziyet tekniklerinin zayıf yönleri son zamanlarda, 8, 6 7 gözden geçirildi. Özel ekipman ve test bileşiği (gramın üzerindeki miktarlar) büyük miktarda sadece burundan solunan ilaç verilmesi için gerekli olan, ancak dayanıklı kavram çalışmalar, diğer yollarla mümkün olabilir. İlacın miktarı (mg miktarlarda) ile sınırlı olduğunda, direkt uygulama yöntemleri, bir seçenek, ancak tüm parenkimal / alveoler merkezi hava yollarının boyunca konsantre edildi ve daha az iyi temsil fazla ilaç ile, homojen olmayan birikmesi muzdaripbölgeler 3, 4, 5. Damlatılması ile teslim etkili doz, her zaman daha yüksek olan ve doğrudan doğruya teneffüs doz 4 ile karşılaştırıldığında olamaz. Burun 9, intratrakeal sıvı 10, 11 ve sprey damlatma 12, ya da kuru toz üfleme 13 de dahil olmak üzere doğrudan instilasyon yöntemleri, 14, daha sonra sadece burundan soluma çalışmaları için yaklaşık doz aralığını belirlemek için, ya da belirlemek için bir tarama aracı olarak kullanılabilir yapısal olarak benzer ilaç 15 bir dizi etkinlik / toksisite sıralaması. Nedeniyle, merkezi hava yolu birikimi desen, direkt uygulama yöntemleri merkezi hava yollarının (bronşodilatörler veya mast hücre inhibitörleri), i daha hareket bileşiklerinin etkilerini belirlemek için daha faydalı olabilirn, periferik akciğer (anti-enflamatuar). Bir saat kadar gerekli olduğu için, tek bir derin nefes bir inhalatörden konsantre aerosol önemli bir dozunu olabilir insanlar, farklı olarak, bir solunabilir sürekli kuşak (0.5-5 um ortalama kitle aerodinamik çap MMAD), aerosol, yatırmak bir halindeki sadece burundan nefes sisteminde 16 içinde kendiliğinden nefes kemirgen ciğerlerine etkili bir ilaç dozu. Sürekli halindeki sadece burundan nefes çalışmaları için gerekli aerosol partikül boyutu ve yoğunluğu üretmek Aerosol jeneratörü (jet püskürtücü veya Wright Dust feed 17) yüksek kaliteli (solunabilir) aerosollerin üretilmesi çok etkili değildir. Kuvvetli bu aerosol üreteçlerinin ilaç besleme hızları (IC fonksiyonel hücre bazlı deneylerde nM&#39;ye 50 pM) bileşikleri, 1 ila 10 mg / dk aralığı içinde yaygın olduğunu ve ilaç aerosol genellikle% 1&#39;den daha az bir soluma bölgesine yapar hayvanların(Şekil 1). üretilen taneciklerin birçok akciğerlere girmek için (&gt; 5 um) çok büyük ve burun ilacın büyük bir doz önlemek için bir aerosol sınıflandırıcı (5 um&#39;lik bir kesme noktasına sahip bir ön-separatör ve siklon) ile çıkarılır. sadece burundan soluma sistemlerinin verimsizliğe ekleme solunabilir partiküller için küçük parçacık boyutu aralığı (0.5 ila 5 um MMAD arasında bir değerdedir) &#39;dir. 0.5&#39;den daha az um (sigara dumanı gibi) nefes vermiş ve akciğerlerde 18 çökelmiş değildir aerosol parçacıklarının çoğu. Ayrıca, &quot;daha büyük&quot; Aerosol parçacıklarının çoğu (~ 5 mikron) burunda mevduat absorbe ya da mide 19 içine yutulur boğaz arkasına doğru mukosiliyer tarafından taşınır. Sadece burundan inhalasyon kullanıldığında, burun çökelmiş doz akciğerlerinde biriken doz ve sistemik maruz kalma ve yan etkilere 20 katkı nazal dozdan her zaman daha büyüktür. Doğası gereği, inhale drug doz burun, akciğer, veya mide-bağırsak dokuları tarafından absorbe ilacın sistemik bir yan etki olasılığını en aza indirmek (mikrogram aralığında) küçüktür. hayvanlara verilen aerosolün tanecik boyutu solunabilir aralık, akciğerlerde hayvanlar yatırma soluma bölgesinin yapmak aerosol taneciklerinin sadece% 4 arasında bir ortalama olduğunda bile. Daha verimli aerosol püskürtücü kullanılabilir, ancak püskürtme nebulizatör Wright Dust feed sırasıyla çeşitli sıvı ve kuru toz formülasyonlar sürekli aerosoller üretme yetenekleri açısından eşsiz. Ön-separatör solunabilir bir aerosol, bir akış-geçmiş burun tasarımı 22 dayanmaktadır sadece burundan maruz inhalasyon ünitesi 21 içine geçer. inhalasyon ünitesi (sadece iki katman, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir) 3 katlı ve her katman hayvanlar ve aerosol örnekleme için 10 maruz portu içerir. bağlantı noktaları ce çevresinde çevresel olarak yer alırntral aerosol plenum. Bilinçli fareler (1.2 inç çapında 6 inç uzunluğunda), cam tutma içine yerleştirilir ve inhalasyon ünitesi &#39;deki aerosol içeriklerini teneffüs edilir. Fareler kısıtlama cihazlarının 23 alıştırıldı değildir. Tecrübe sahibi farelere ya da uyarlanması 2 olmadan, benzer şekilde az bir saat süresinin boru kısıtlama tolere göstermiştir. inhalasyon ünitesi operatörlerine poz kaçınırken hayvanların akciğerlere doğrudan ilaç aerosoller sunmak için tasarlanmıştır. bu ilaçların potens / toksisitesi genellikle bilinmeyen ve birden mühendislik güvenlik kontrolleri operatörler etkilenmemesi için kullanılır olduğunu. Operatörler zaman kişisel koruyucu ekipman (eldiven, laboratuvar mont, maske ve koruyucu gözlükler) giymelisiniz. inhalasyon biriminin dış boşluk, tek veya hayvan grupları witho emniyetli bir şekilde çıkartılmasına olanak, işlem sırasında her zaman negatif basınç altındaut aerosol jeneratörü kapatıyor. inhalasyon ünitesi de arıza durumunda odasına aerosol herhangi kaçmasını önlemek için tavanda bir egzoz bağlantı noktasına göre negatif bir basınçta muhafaza edilen bir ikinci mahfaza içinde yer alır. inhalasyon sistemi tüm atık hava çevreye salınmadan önce bir HEPA filtre ile filtre edilir. Bu yazıda kullanılan sadece burundan tabi tutma sistemi, tek bir satıcı (Malzemelerin tamamlayıcı Tablo) &#39;den satın alınmıştır.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Nose-only exposure inhalation unit</td>
			<td>TSE systems</td>
			<td>700100-KNES-040-ss</td>
			<td>Custom configurations available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DACO data acquisition system</td>
			<td>TSE systems</td>
			<td>700400-PRO-C-D/1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MC One Jet Mill</td>
			<td>Jetpharma</td>
			<td>DEC MicroJet 10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Turbula Mixer</td>
			<td>GlenMills Inc</td>
			<td>T2F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micronized Lactose</td>
			<td>DFE Pharma</td>
			<td>Lactohale 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydraulic press</td>
			<td>Specac</td>
			<td>GS15011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cascade impactor filters</td>
			<td>Pall Life Sciences</td>
			<td>7219</td>
			<td>Emfab filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absolute filters</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>10370302</td>
			<td>5 cm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Real time aerosol monitor 
			Microdust Pro Monitor</td>
			<td>Casella</td>
			<td>CEL-712</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ipratropium bromide</td>
			<td>Spectrum Chemical</td>
			<td>I1178</td>
			<td>pre-micronized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>flexiVent FX1 system</td>
			<td>scireq</td>
			<td>FV-FXCS</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dry powder and nebulized aerosol inhalation of pharmaceuticals delivered to mice using a nose-only exposure system

astım ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı (COPD) gibi solunum yolu tıkayıcı hastalıkları anda inhale anti enflamatuvar ve bronkodilatör ilaçlar ile tedavi edilir. Birden tedaviler bulunmasına rağmen her iki hastalıklar halk sağlığı kaygıları artıyor. Astım hastalarının çoğunluğu iyi şimdiki inhalasyon terapileri üzerine kontrol edilir ancak şiddetli astımı olan hastaların önemli sayıda değildir. Astım dünyada tahminen 300 milyon insanı etkiler ve yaklaşık yüzde 20 hastalığın şiddetli formu var. Astım aksine, KOAH için birkaç etkili tedaviler vardır. nüfusun tahminen% 10 KOAH bulunup ve diğer büyük hastalıkların düşürürken ölüm oranlarındaki eğilim KOAH için artmaktadır. inhale teslimat için gelişmekte olan ilaçlar zor olmasına rağmen, sadece burundan inhalasyon ünitesi öncesi klinik etkinlik ve emniyet / toksikoloji çalışmaları için kemirgenler akciğere yeni ilaçların doğrudan dağıtımını mümkün kılar. İnhale ilaç teslimiakciğer yüksek konsantrasyon etkinliğini artırır ve sistemik yan etkileri en aza indirir solunum yolu hastalıkları için çok sayıda avantajları vardır. İnhale steroidler ve bronkodilatatörler bu avantajlardan yararlanması ve inhale teslimat gelecekteki biyolojik tedavileri için potansiyel tutabilir. Burada tarif edilen inhalasyon ünitesi oluşturmak karakterizasyon için numune ve eşit kemirgenler akciğerlerde ilaç aerosolü bırakabilir. Bu etki ve kemirgenlerde akciğerlerinde biriken ilaç dozları güvenliği klinik öncesi belirlenmesini sağlayan, önemli veriler, klinik gelişme başlatmadan önce gerekli.

bronkodilatör ipratropyum bromür, 1 mg / mL&#39;lik bir konsantrasyonda% 0.9 normal tuzlu su içinde çözülmüştür. 100 mL&#39;lik bir şırınga ipratropyum formülasyon çözeltisi ile dolduruldu ve şırınga, 1 mL / dakikalık bir akış hızında püskürtücü beslemek için bir şırınga pompası (Şekil 1) içine sokulmuştur. inhalasyon ünitesi için bir kontrol sistemi devreye jet püskürtücüde, 5 L / seyreltme bölmesine dakika seyreltme hava akışı ve 15.5 L 10 L / dk hava akışını başlatır / vakum hava akışının dakika üzerinden ilaç aerosolü çizmek inhalasyon ünitesi farelerin burun geçer kez. Şırınga pompası ve gerçek zamanlı aerosol monitör örnek pompa aktive edilmiştir. Gerçek zamanlı, aerosol monitör inhalasyon ünitesi aerosol konsantrasyonu denge (15-30 dakika, Şekil 2) gelmiş olduğunu onayladıktan sonra yirmi dört farenin inhalasyon ünitesi yerleştirilmiştir. Örnek mutlak filtrenin (1 L / dak) ve kademeli pompalarıimpaktör (/ dakika, 0.5 L), bir kez açıldığında tüm fareler, inhalasyon ünitesi bağlanmıştır. 8 fareden oluşan ilk grup 5 dakika, 15 dakika sonra, ikinci grup, ve 45 dakika sonra, üçüncü grup sonra inhalasyon ünitesi çıkarıldı. Bronkokonstriksiyon 32 metakolin tek bir sprey dozu solunum sistem direnci (RR) de artış olarak ölçülmüştür (30 mg / ml), kemirgen respiratörü 33 ile ipratropium dozlamadan sonra 2 saat verdi. Rbase (Rrs =% artış (Rmax bölü nebulize metakolin (Rmax) sonra 3 dk aralığı boyunca maksimum Rrs olarak hesaplanan her bir hayvan için Rrs artış yüzdesi eksi metakolin (Rbase) önce taban çizgisi ölçüm Rrs değeri -Rbase) / Rbase), bronş ölçmek için kullanıldı. aerosol solumasından 45 dakika boyunca kademeli ayrıştırıcı filtreleri ve mutlak filtre üzerinde biriken sprey içinde çözüldü% 50 asetonitril ve HPLC (Tablo 1) ile nicelleştirilmiştir ipratropyum kütlesi. Ipratropyum aerosol MMAD&#39;si x / GSD 1,7 x / 1.5 um (Şekil 3) ve fareler 1.7 um (Şekil 4) bir MMAD&#39;ye sahip bir aerosol için kullanılmıştır için 0.037 bir biriktirme kısmı (DF) olduğu hesaplandı. Aerosol solunur olmayan parçacıkların ayrılması için bir ön ayırıcı içinden geçirilmiştir olarak solunabilir bir parça (IF): 1 idi. örnekleme zamanı ile çarpılır aerosol (0.5 ug / L) içinde ipratropyum ortalama konsantrasyon havanın akış hızına bölünmesiyle elde edilen mutlak filtrenin (22 ug) ile ipratropium kütlesi hesaplandı filtre boyunca çekilen (1 L / dak) (45 dakika). farelerin ortalama vücut ağırlığı 0.019 kg ve bunların tahmin dakika havalandırma 0.021 L / dk olarak bulunmuştur. Denklem 1, 5, 15 için tevdi dozlar ve 45 dakika maruz gruplarını kullanarak 0.1, 0.3, ve 0.9 ug / kg idi; sırasıyla. = &quot;1&quot;&gt; İpratropium 8 haftalık C57BL / 6 fareleri, nebülize metakolin indüklenen bronkokonstriksiyonu inhibe etti. Metakolin nebulize uygulama için (Şekil 5, üst panel) saniye içinde RRS artmıştır. Bir temsil 1.66 ± 0.12 cmH2O * s / mL&#39;lik bir maksimum değere 0.62 ± 0.03 cmH2O * s / mL&#39;lik bir başlangıç değerine yükselmiştir (yerine ipratropyum aerosol oda havasına maruz), kontrol grubunun Rrs, Rrs 168 ±% 9 artış, metakolin, aerosol uygulamasından sonra 70 s. Solunum sistemi direncinde yüzde ipratropiumun inhale dozları ile doza bağımlı bir şekilde inhibe edilmiştir. Rrs artış yüzdesi sırasıyla 0.1, 0.3 ve ipratropium inhale biriken dozlarında 51 ±% 9, 79 ±% 14, ve 89 ±% 2 (Şekil 5, alt panel) inhibe etmiş ve 0.9 ug / kg olmuştur. g&quot;/&gt; Şekil 1: Solunum birimi kuru toz aerosol üreteci ile bağlı. Sıvı formülasyonlardan aerosol üretmek için kullanılan nebulizatör sağda gösterilmiştir. 1), Wright Dust feed, 2), siklon, 3) şırınga pompası, 4) püskürtme nebulizatör ön ayırıcı sokulur, 5) seyreltme hava karıştırıcı. Nebulize aerosoller tatbik edilirken, toz besleme ve siklon şırınga pompası, püskürtme nebulizatör / ön-separatör ve seyreltme hava karıştırıcı ile değiştirilir. (Oldham 21 değiştirilmiş) büyütülmüş bir görünüşüdür inhalasyon ünitesi içine tutma tüp sokularak oluşturulur hayvanın burun çevresinde solunum bölgesinde aerosol akımı yolu gösterir. Aerosol, inhalasyon ünitesi merkez aerosol (gri) plenum doldurur dış (beyaz), basınç bölmesi ve atık toplama filtre içine hafif bir vakum tarafından geri çekilir hayvanın burun dışarı akar (gösterilmemiştir). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig1large.jpg" target="_blank">pl</a>hafifletmek bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/55454/55454fig2.jpg" /> Şekil 2: Gerçek zamanlı aerosol monitör ölçümleri inhalasyon ünitesi aerosol konsantrasyonu ~ aerosol üreteci açtıktan sonra 30 dakika dengeye ulaşır teyit etmektedir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/55454/55454fig3.jpg" /> Şekil 3: basamaklı impaktörü (Mavi çubuk grafik) her aşamasında toplanan ipratropium kütle aerosol partikül büyüklüğü dağılımının MMAD ve GSD hesaplamak için kullanılan eğri (siyah eğri) ile kaplanmıştır. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig3large.jpg" target="_blank">Lütfen</a>Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/55454/55454fig4.jpg" /> Şekil 4: (Hsieh 31 modifiye edilmiş) sadece burundan solunum yoluyla verilen aerosoller için MMAD bir fonksiyonu olarak fare akciğerlerinde için Biriktirme kısmı. parçacık için 0.5&#39;ten az aerosol en um solunumla boyutları ve (sigara dumanı gibi) akciğerlerde çökmez. parçacık daha büyük 5 um&#39;yi boyutları için, aerosol en burun üzerinden filtre edilir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/55454/55454fig5.jpg" /> Şekil 5: nebulize metakolin administe ile indüklenen solunum sistemi direnci hızla artmasıFarelere kırmızı farelerde (n = 8 üst panel, grup başına) için sadece burundan solunum yoluyla verilir ipratropium tarafından engellenir. İpratropyum 0.1 ug / kg arasında bir ED50 biriken dozu (* p &lt;0.05 karşı kontrol, alt panel) ile solunum sistemi direncinde metakolin neden olduğu artışı engellemiştir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td colspan="3"> Kaskad Empaktörü veri MMAD&#39;si ve GSD hesaplamak için kullanılan </td></tr><tr><td> Sahne Filtre </td><td> Filtre üzerinde Ipratropium HPLC (mg) </td><td> Sahne Kesim Çapı (mm) </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 0.002 </td><td> 6 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 0.19 </td><td> 4.5 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 1.43 </td><td> 2.5 </td></tr><tr><td> 4</td><td> 2.55 </td><td> 1.5 </td></tr><tr><td> 5 </td><td> 2.95 </td><td> 1.2 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 1.03 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 7 </td><td> 0,37 </td><td> 0.5 </td></tr></tbody></table> Tablo 1: Cascade darbe verileri MMAD&#39;si ve GSD hesaplamak için kullanılan

Watch this Scientific Journal Video about Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System at JoVE.com

Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System

Burada tarif edilen inhalasyon ünitesi oluşturmak karakterizasyon için numune ve eşit kemirgenler akciğerlerde ilaç aerosolü bırakabilir. Bu etkinlik ve akciğerlerinde biriken ilaç dozları güvenliği klinik öncesi belirlenmesini sağlar; Klinik kullanılan ilaç gelişimini sağlayan anahtar verileri.

Kuru Toz ve Eczacılık Nebulize Aerosol Soluma bir Burun sadece Pozlama Sistemi Kullanarak Fare teslim

Obstructive respiratory diseases like asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are currently treated by inhaled anti-inflammatory and ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Endotracheal Intubation in Mice via Direct Laryngoscopy Using an Otoscope

Endotracheal Intubation in Mice via Direct Laryngoscopy Using an Otoscope

Farelerde Endotrakeal Entübasyon<em&gt; Via</emBir Otoskop Kullanma&gt; Doğrudan Larengoskopi

Mice, both wildtype and transgenic, are the principal mammalian model in biomedical research currently. Intubation and mechanical ventilation are ...

Flexible Colonoscopy in Mice to Evaluate the Severity of Colitis and Colorectal Tumors Using a Validated Endoscopic Scoring System

Bir Geçerliliği Endoskopik Puanlama Sisteminin Kullanılması Kolit ve Kolorektal Tümörlerin Şiddetini Değerlendirmek için Farelerde esnek Kolonoskopi

The use of modern endoscopy for research purposes has greatly facilitated our understanding of gastrointestinal pathologies. In particular, experimental ...

Using In Vitro Live-cell Imaging to Explore Chemotherapeutics Delivered by Lipid-based Nanoparticles

Using In Vitro Live-cell Imaging to Explore Chemotherapeutics Delivered by Lipid-based Nanoparticles

Vitro Lipid tabanlı nano tanecikleri tarafından canlı hücre Chemotherapeutics keşfetmek için Imaging teslim kullanma

Conventional imaging techniques can provide detailed information about cellular processes. However, this information is based on static images in an ...

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

Bir Elektronik Romanda Elektronik Sigara Buharı ve Sigara Dumanının Etkilerinin Karşılaştırılması<emIn vivo</em&gt; Pozlama Sistemi

Electronic cigarettes (E-cigarettes) are being widely used, and growing in popularity. It is estimated that more than 9 million adults use them regularly. ...

Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

Kronik obstrüktif akciğer hastalığı manken tekrarlanan ozon maruz farelerde nesil

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by persistent airflow limitation and lung parenchymal destruction. It has a very high ...

Contractions of Human-iPSC-derived Cardiomyocyte Syncytia Measured with a Ca-sensitive Fluorescent Dye in Temperature-controlled 384-well Plates

384-şey plakaları ısı kontrollü bir Ca duyarlı floresan boya ile ölçülen insan IPSC türetilmiş Cardiomyocyte Syncytia kasılmalar

Spontaneously contracting syncytia of cardiomyocytes derived from human-induced pluripotent stem cells (hiPSC-CM) are a useful model of human cardiac ...

A Rabbit Model of Aqueous-Deficient Dry Eye Disease Induced by Concanavalin A Injection into the Lacrimal Glands: Application to Drug Efficacy Studies

Kıprimal Bezlere Concanavalin A Enjeksiyonu ile Indüklenen Sulu-Eksik Kuru Göz Hastalığının Tavşan Modeli: İlaç Etkinliği Çalışmalarına Uygulama

Dry eye disease (DED), a multifactorial inflammatory disease of the ocular surface, affects 1 in 6 humans worldwide with staggering implications for ...

Establishment of a Severe Dry Eye Model Using Complete Dacryoadenectomy in Rabbits

Tavşanlarda Komple Dakriyoadenektomi Kullanarak Şiddetli Kuru Göz Modelinin Oluşturulması

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic ...

Intratracheal Administration of Dry Powder Formulation in Mice

Farelerde Kuru Toz Formülasyonunun Intratrakial Yönetimi

In the development of inhalable dry powder formulations, it is essential to evaluate their biological activities in preclinical animal models. This paper ...

A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects

Kendiliğinden Solunan Deneklerde Yüksek Konsantrasyonlarda Nitrik Oksit Gazı Sağlamak için Yeni Bir Soluma Maske Sistemi

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if ...